¿Qué es la operación Half-Duplex y Full-Duplex, y cómo afecta su enrutador?

Las conexiones WiFi se ejecutan en half-duplex mientras que la parte cableada de la LAN está en full-duplex. Así que parece que al conectarse a través de WiFi, algo tenía que dar. ¿Fuimos abortados? ¿Te gusta perder la mitad de algo? Peor aún, ¿no podremos realizar ciertas tareas con nuestras computadoras y dispositivos periféricos si estuvieran conectados a través de WiFi??

Duplex versus Simplex

En redes, el término "dúplex" significa la capacidad de dos puntos o dispositivos para comunicarse entre sí, en lugar de "simplex", que se refiere a la comunicación unidireccional. En un sistema de comunicación dúplex, ambos puntos (dispositivos) pueden transmitir y recibir información. Ejemplos de sistemas dúplex incluyen teléfonos y walkie-talkies.

Por otro lado, los sistemas simplex solo permiten que un dispositivo transmita información, mientras que otro recibe. El control remoto infrarrojo común es un excelente ejemplo de un sistema simplex, donde el control remoto IR transmite señales pero nunca recibe ninguna a cambio..

Full y Half-Duplex

La comunicación dúplex completa entre dos componentes significa que ambos pueden transmitir y recibir información entre sí simultáneamente. Los teléfonos son sistemas dúplex completos para que ambas partes puedan hablar y escuchar al mismo tiempo..

En los sistemas semidúplex, la transmisión y recepción de información debe realizarse alternativamente. Mientras que un punto está transmitiendo, el otro solo debe recibir. La comunicación por radio walkie-talkie es un sistema semidúplex, que se caracteriza por decir “terminado” al final de una transmisión para indicar que la parte está lista para recibir información.

Cómo afecta la dúplex a los enrutadores WiFi

Los enrutadores WiFi son dispositivos que modulan y programan el flujo de información hacia y desde cualquier dispositivo electrónico compatible con WiFi (como una computadora portátil o teléfono inteligente) hacia Internet, utilizando un estándar o protocolo específico llamado IEEE 802.11 que funciona en half-duplex. WiFi es solo la marca registrada de este estándar IEEE específico (entienda los estándares comunes de WiFi Entendiendo los estándares de Wi-Fi más comunes Comprenda los estándares de Wi-Fi más comunes Wi-Fi puede ser un poco confuso porque hay un puñado de estándares diferentes utilizado. Esto es lo que necesita saber. Leer más).

Los dispositivos WiFi se conectan de forma inalámbrica al enrutador mediante ondas de radio a 2.4GHz o a 5GHz. El enrutador programa y se asegura de que la información correcta fluya entre cada dispositivo conectado e Internet; sin colisión y pérdida; por un proceso de llamada Time Division Duplexing (TDD) para comportarse como full-duplexing.

TDD emula el dúplex completo al configurar o dividir períodos de tiempo que alternan entre transmisión y recepción. Los paquetes de datos fluyen en ambos sentidos según lo dictado por las divisiones de tiempo. Al cortar finamente estos períodos de tiempo, los dispositivos conectados de esta manera parecen estar transmitiendo y recibiendo simultáneamente..

¿Por qué no se pueden ejecutar los enrutadores actuales en dúplex completo??

El mayor problema para lograr la capacidad de dúplex completo en la radio es la autointerferencia. Esta interferencia o ruido es más intenso que la propia señal real. En pocas palabras, la interferencia en un sistema de dúplex completo ocurre cuando un solo punto está transmitiendo y recibiendo simultáneamente, y también recibirá su propia transmisión, por lo que se produce una autointerferencia.

La tecnología inalámbrica de dúplex completo práctica es posible en el ámbito de la investigación y el mundo académico. Esto se logra en gran medida mediante la cancelación de la autointerferencia en dos niveles. El primero es por la inversión de la señal de la señal de ruido en sí y luego el proceso de cancelación de ruido se mejora aún más digitalmente. Unos pocos estudiantes de la Universidad de Stanford han construido prototipos de radio de dúplex completo en 2010 y 2011 (lea el documento). Algunos de estos estudiantes han pasado a formar una startup comercial llamada KUMU Networks, comprometida a revolucionar las redes inalámbricas..

También se pueden encontrar otros trabajos como IBFD (Full-Duplex en banda) por la Universidad de Cornell y STAR (Transmisión y recepción simultáneas) por Photonic Systems Inc..

¿Qué pasa con Wired LAN?

La parte cableada de la LAN se comunica en dúplex completo con dos pares de cables trenzados que forman la conexión del cable Ethernet. Cada par está dedicado a transmitir y recibir paquetes de información simultáneamente, por lo tanto, no hay colisión de datos ni interferencia.

Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre los cables Ethernet. Todo lo que necesita saber sobre los cables Ethernet. Todo lo que necesita saber sobre los cables Ethernet. Leer más .

Progreso en la conectividad WiFi

Dentro del protocolo IEEE 802.11, se realizaron cambios para lograr un mejor rango o un mejor rendimiento de datos, o ambos. Desde sus días formativos de 1997 a 2013, los estándares de WiFi se modificaron de 802.11 a 802.11b / a, 802.11g, 802.11n y, finalmente, 802.11ac (en caso de que compre un enrutador de CA inalámbrico. "¿Debería comprar un enrutador inalámbrico 802.11ac?" 802.11ac promete velocidades de blister, pero muchos consumidores ahora están actualizando su actualización a 802.11n, y muchos se preguntan si vale la pena la nueva versión. ¿Leer más?). No importa qué tan avanzados se hayan convertido, todavía pertenecen a la familia 802.11, que siempre se ejecutará en half-duplex. Aunque se han hecho mejoras, especialmente con la inclusión de MIMO (lo que es MIMO 4 cosas que debe saber antes de comprar un enrutador Wi-Fi para su hogar 4 cosas que debe saber antes de comprar un enrutador Wi-Fi para su hogar ¿Se pregunta cómo obtener Wi-Fi? Fi en casa, ¿qué es un enrutador Wi-Fi o qué tipo de enrutador necesita? Esta introducción responderá a sus preguntas y más. ¿Leer más?), Funcionar en half-duplex reduce a la mitad la eficiencia espectral general.

Curiosamente, los enrutadores compatibles con MIMO (entrada múltiple de salida múltiple) anuncian velocidades de datos mucho más rápidas. Estos enrutadores utilizan múltiples antenas para transmitir y recibir múltiples flujos de datos simultáneamente, lo que puede aumentar las tasas de transferencia generales. Esto se encuentra comúnmente en los enrutadores 802.11n y más nuevos, que anuncian velocidades de 600 megabits por segundo y más. Sin embargo, dado que operan en half-duplex, el 50 por ciento (300 megabits por segundo) del ancho de banda se reserva para transmitir mientras que el otro 50 por ciento se usa para recibir.

WiFi full-duplex en el futuro

Existe un creciente interés comercial en la conectividad inalámbrica de dúplex completo. La razón principal es que los avances en DD semidúplex y TDD se están saturando. Las mejoras de software, los avances de modulación y las mejoras de MIMO son cada vez más difíciles. A medida que más dispositivos se conecten de forma inalámbrica, la necesidad de una mayor eficiencia espectral será finalmente fundamental. La conexión inalámbrica dúplex completa ha demostrado con éxito la duplicación instantánea de esta eficiencia espectral.

En áreas donde hay un impacto mínimo en el hardware, la reconfiguración de software, los cambios regulatorios y las inversiones monetarias, este cambio de half-duplex a full-duplex comenzará a aparecer cada vez más prominentemente. Impulsados ​​inicialmente por la necesidad de más capacidad, es posible que encontremos WiFi dúplex completo en un futuro próximo, inicialmente al lado de los últimos componentes semidúplex..

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